Plantele verzi sunt forme de viață de pe Pământ, care au capacitate de fotosinteză sau de a transforma apa și bioxidul de carbon în oxigen și energie utilizabilă în formă de zaharuri.
Acest proces necesită lumină pentru a furniza energia necesară. S-au făcut cercetări și experimente științifice legate de fotosinteză, pentru a deduce corelația între lungimea de undă din diverse zone ale spectrului radiației electromagnetice și dezvoltarea plantelor. Plantele reacționează diferit la lumina de diferite culori. În general, lumina roșie face ca plantele să devină înalte, în timp ce lumina albastră, atunci când este folosită de una singură, poate provoca o creștere mică, mai densă. Un echilibru adecvat de energie în zonele spectrale roșu și albastru permite dezvoltarea normală a plantelor. Cultivatorii de plante au utilizat aceste cunoștințe de zeci de ani de când se folosesc surse de lumină artificială (ex. Horticulture Lamps de la GE, PHILIPS, Osram, Sylvania), dar producerea recentă a LED-urilor cu eficiență înaltă a deschis noi posibilități pentru noi aplicații în creșterea intensivă a plantelor pentru cultivatori și cercetătorii horticoli. Iluminarea cu LED-uri poate stimula creșterea plantelor cu până la 40%.
Absorbția luminii în Clorofilă
Clorofila este un amestec de doi compuși, clorofila a (culoare albastru-negru) și clorofila b (culoare verde închis), care oferă o culoare verde în soluții organice (Willstätter Richard – chimist german, anul 1912). În clorofila naturală există un raport 3:1, al celor două componente.
LED-uri pentru iluminat în horticultură
Studiile arată că iluminarea cu LED-uri poate stimula creșterea plantelor cu până la 40%. Sistemul de iluminare trebuie proiectat individual, funcție de aplicație, pentru a obține rezultatele optime bazate pe 2 principii de bază: Eficiența Fotosintezei și Suficiența Fotomorfogenezei.
Cerințe la alegerea LEDurilor pentru iluminat horticol
Spectrul luminos și specia de plante
Trebuie impuse cerințe specifice pentru spectrul luminos raportat la specia de plante cultivate, la etapele în care vor fi cultivate, plus exigentile suplimentare ale producătorului (ex. dorința pentru o înălțime mai mică a plantelor).
Nivelul de lumină
Nivelul de lumină necesar pentru orice plantă poate fi cunoscut din literatura de specialitate sau poate fi determinată de cerințele de lumină cunoscute ale plantelor cultivate (ex. plin soare, parțial soare, umbră, etc). Dacă pentru iluminarea de bază se folosește lumina solară, nivelul de iluminare suplimentară trebuie să fie doar o parte din nivelul complet de lumină, în timp ce nivelurile de lumină fotoperiodice (noapte lungă, zi lungă, zi neutră) pot fi chiar mai mici.
Geometria de lucru
Pentru a calcula cantitatea de lumină furnizată la coronamentul plantelor, trebuie să se cunoască geometria zonei de iluminat. Aceasta este compusă din lungimea și lățimea suprafeței de creștere, înălțimea disponibilă, lungimea și lățimea pentru elemente de fixare deasupra coronamentului plantelor și numărul total de niveluri/rafturi. Aceste valori și nivelul de lumină cerut pentru coronament, vor furniza informațiile necesare pentru a selecta numărul necesar de corpuri de iluminat cu LED-uri.
Avantajele LED-urilor pentru iluminat horticol:
- Controlul spectrului și al intensității iluminării;
- Controlul climei din seră prin managementul mai eficient al căldurii degajate de LED-uri;
- Eficiența mare a iluminatului prin poziționarea apropiată de plante, deoarece se degajă mai puțină căldură;
- Scăderea costurilor pentru energia consumată la iluminatul suplimentar;
- Creșterea duratei de utilizare și a fiabilității sistemului de iluminat suplimentar;
- Fiabilitatea – nu există riscul spargerii la contact cu picăturile de apă, iar praful se poate curăța ușor;
- Flexibilitatea proiectării – LED-ul fiind un micro-cip care se poate poziționa ușor geometric pentru asigurarea uniformității iluminării;
- LED-urile sun fiabile și cu durată lungă de utilizare. Ele pot stimula în mod semnificativ creșterea plantelor, reducând considerabil consumul de energie prin utilizarea iluminării intensive în zonele de radiație vizibilă cuprinsă între 450 și 660 nanometri.
În anul 2015, in localitatea Gura Bîcului, raionul Anenii Noi, proiectul ACED a creat un sector de demonstrare care a avut ca scop principal de a aduce la cunoștință fermierilor diferența dezvoltării plantelor cu iluminare suplimentară LED și fără iluminare. Rezultatele obținute sunt redate în tabelul nr 1 de mai jos. Analizând datele din tabel observam că în urma iluminării suplimentare s-au diferențiat doi indicatori importanți: raportul dintre plante standarte și neconforme fiind de 87% fară iluminare și 95% la cultura iluminată, și cel mai important este recoltarea primilor castraveți (zile de la semănat) fiind cu 8 zile mai devreme la plantele cu iluminare LED.
© Buletin inovaţional pentru producătorii de legume editat de către Proiectul Competitivitatea Agricolă şi Dezvoltarea Întreprinderilor (ACED).
Comentarii